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Descrizione
Il protocollo UDP è stato introdotto per trasferire dati in modo rapido e senza complicazioni. Il protocollo UDP si trova sul livello 4 (Transport Layer) del modello di riferimento ISO-OSI e si posiziona così anch'esso sul livello IP (Layer 3). Il ricevente dei dati viene quindi indirizzato con l'aiuto degli indirizzi IP. Il pacchetto dati da trasmettere viene aumentato solo da minime informazioni di gestione, così che si ottiene un elevato flusso di dati in confronto a TCP/IP.
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Figura 01 - Classificazione nel modello di riferimento ISO-OSI
Proprietà del protocollo UDP
Il protocollo UDP, a causa dell'esigenza che i dati vengano trasferiti rapidamente, rende disponibili solo funzioni di base. In questo modo con un minimo impegno si possono scambiare dati tra partner che comunicano. Qui si fa a meno dei meccanismi di sicurezza, come sono presenti con TCP/IP. Il protocollo UDP è senza connessione e package oriented.
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Figura 02 - Struttura di un telegramma UDP
Socket e porte
Su sistemi operativi multitasking possono girare contemporaneamente più processi, dove ogni processo può rendere disponibili più servizi. Questi devono essere indirizzabili separatamente.
Per questo motivo vengono definite, sia con il protocollo TCP/IP che con il protocollo UDP, speciali interfacce per la comunicazione dati, le cosiddette porte. Questa estensione del trasferimento host-host in un trasferimento processo-processo viene chiamato “multiplexare e demultiplexare applicazioni”.
Insieme con l'indirizzo IP di una stazione, i numeri di porta (locale e remota) creano un cosiddetto socket che è definito come indirizzo univoco del programma applicativo nell'intera rete. Con un socket si può indirizzare quindi un qualsiasi servizio di un processo su una stazione all'interno di una rete.
Nell'ambiente SIMATIC non si possono creare su una CPU più processi che girino "contemporaneamente" opp. programmi applicativi. Tuttavia si possono avviare contemporaneamente più job di comunicazione. Affinché anche qui sia possibile un indirizzamento univoco, deve avvenire una associazione tramite la progettazione delle connessioni.
Tipi di accoppiamento (nella progettazione SIMATIC NetPro)
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Tipo di accoppiamento |
Descrizione |
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Connessione UDP specificata
(punto-punto) |
- stazione locale e partner di connessione sono progettati fissi
- il partner di connessione può trovarsi all'interno opp. all'esterno del progetto STEP7 |
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Connessione UDP non specificata 1) |
- solo la stazione locale è definita nella progettazione della connessione
- l'indirizzamento del partner avviene tramite porta ed indirizzo IP nel richiamo del blocco |
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Broadcast 1) |
- una stazione attiva trasmette dati a tutte le altre stazioni |
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Multicast 1) |
- una stazione attiva trasmette dati ad un gruppo progettato fisso di stazioni |
1) non progettabile con CPU per la comunicazione Ethernet aperta
Principali dati prestazionali e quantità strutturali del protocollo UDP
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Criterio |
Principali dati prestazionali |
Ulteriori avvertenze |
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Definizione |
RFC 768 |
Indipendente dal costruttore |
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Mezzo trasmissivo |
Cavo, fibra ottica, radio |
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Velocità di trasferimento |
Dipende dalla fisica di rete, fino a 1 Gbit |
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Apparecchi collegabili e metodo di accesso |
- punto-punto
- broadcast
- multicast |
Metodi di accesso:
- CSMA/CD
- CSMA/CA |
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Conferma |
Il protocollo conferma solo il successo dell'invio dei dati in rete e non l'arrivo dei dati nella stazione di destinazione. Il programma applicativo deve garantire la consistenza e la preparazione dei dati |
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Volume dati |
1 - 2048 byte |
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Numero delle connessioni possibili |
fino a 16 per CP S7-300
fino a 64 per CP S7-400 |
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Vantaggi del protocollo UDP
- trasferimento dati molto veloce
- molto flessibile, impiegabile in sistemi di terzi
- supporta il routing
- supporta multicast / broadcast
- adatto per piccole ... medie quantità di dati (<= 2048 byte)
Svantaggi del protocollo UDP
- i pacchetti dati perduti non vengono inviati nuovamente
- i pacchetti dati con checksum errata vengono respinti e non vengono richiesti nuovamente
- possibilità di recapito multiplo di singoli pacchetti
- la sequenza di arrivo dei pacchetti presso il ricevente non può essere prevista
- i dati vengono trasmessi package oriented (non stream oriented)
- funzione di broadcast utilizzabile solo nella direzione di trasmissione
Avvertenze
- Nell’articolo con ID 20983558 si trova un esempio completo di una comunicazione UDP Multicast.
- Informazioni generali sulla comunicazione tramite SIMATIC S7 si trovano nell’articolo con ID 20982954.
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tedesco
